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正文

房屋建筑施工中混凝土结构早期裂缝的成因及其预防措施探讨

摘 要:工程实践过程中,混凝土结构裂缝的产生原因是十分复杂的,每条裂缝的产生都是多种因素相互影响的结果,其中最常见的是混凝土早期裂缝。结合厦门市集美区某安置房项目工程实践,对混凝土结构早期裂缝的成因及预防措施进行探讨。
关键词:混凝土;结构;裂缝
1、工程概况
      厦门市集美区某安置房工程项目总投资约 38000 万元,总工期 1220 日历天,总建筑面积约 18 万 m2,其中地下室共一层建筑面积约 25000 m2,地上包含 1#-9# 楼共九幢 30 至 33 层高的住宅楼和一幢五层高的商场,建筑面积约 155000 m2,建筑高度 100.2 m,结构形式为框剪结构。
2、混凝土结构裂缝成因分析
(1)混凝土收缩变形引起的结构裂缝
      混凝土结构在施工期间受水泥水化热及外界气温共同影响,产生收缩变形引起开裂。
      商品混凝土为了满足可泵性、流动性等要求,其塌落度和砂率往往比普通混凝土大得多,造成混凝土早期强度低,其水分也容易散失从而导致混凝土表面容易开裂。
(2)原材料质量及配合比不符合要求引起的开裂:
      混凝土原材的构成主要有水泥、粗、细骨料及外加剂等, 原材料选择与配比不合理,将直接导致混凝土结构出现裂缝。
       例如在选择砂、石等粗细骨料时,如果含泥量太大、级配不良或是级配间断等,都容易增加混凝土收缩,导致开裂。如果骨料中针片状碎石含量越大或是颗粒越细,都会间接导致混凝土中水泥用量增加,从而诱发裂缝产生。混凝土外加剂、掺合料及水泥品种选择不当,也容易导致混凝土裂缝产生。混凝土及水泥强度等级对裂缝的产生同样应予考虑,混凝土设计强度等级如果越高则脆性越大,混凝土开裂越易发生;水泥强度等级越高,细度越细,或早强强度越高,则开裂问题更易发生。
       混凝土在进行配合比设计时,应合理选择水灰比和砂率, 否则容易造成混凝土的和易性变差,使混凝土出现离析现象, 进而导致混凝土的收缩及开裂。
(3)施工工艺控制不完善产生的混凝土结构裂缝
      施工工艺控制不完善,是混凝土结构出现裂缝的主要原因。在混凝土施工过程中,没有采取适当的措施防止因天气炎热、干燥、大风等影响造成的水分蒸发过快或是采取措施降低模板吸水影响,而产生收缩裂缝。在大体积混凝土施工中, 混凝土的降温、保温措施不到位,引起混凝土内外温差超过25℃,诱发混凝土温度裂缝的产生。
      在混凝土振捣的过程中,欠振、漏振、过振现象时有发生, 使得混凝土的密实性严重不足,从而诱发裂缝的产生。
       在混凝土浇筑完成后,初凝之前没有及时进行二次平板振捣,并在混凝土终凝前进行二次压抹,导致混凝土表面收缩产生裂缝。
      混凝土浇筑过程中,因施工人员踩踏、振动机械违规作业等问题造成的钢筋及水电管线的错位、偏移,致使混凝土保护层厚度及间距不符合要求引起开裂。
       混凝土浇筑完成未到 72 小时且强度未达到 1.2MPa 前,就在其上踩踏、堆放物料、安装模板及支架,因强度不足导致承载力未满足要求而开裂。且在支架搭设过程中底座未采取任何措施就直接立在混凝土面上,导致应力集中引起开裂。
      拆模时间太早,混凝土强度等级未达到设计及规范要求引起开裂。
(4)混凝土养护不当
      做好混凝土养护工作可有效避免混凝土结构出现裂缝,加强混凝土的养护工作十分重要。
3、混凝土结构裂缝防治措施
(1)加强温度控制
      在实际施工的过程中,应根据混凝土强度、和易性、施工环境等优先选择水化热低的水泥,并合理选择水泥用量,除此之外,为了避免温度裂缝的发生,可以在骨料添加适当的减水剂与水煤灰。针对外界温度的影响,在施工的过程中,需要设置相应的降热与散温设备,以此来预防裂缝问题的发生。
(2)混凝土原材料选择与混凝土配合比确定
      根据设计、施工要求,结合工程所处环境,合理选择水泥品种和强度等级,普通混凝土宜选用通用硅酸盐水泥,有抗渗、抗冻要求的混凝土宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。粗骨料应选用质地坚硬、粒型良好的洁净的碎石或卵石,细骨料应选用级配良好、颗粒洁净且质地坚硬的天然砂或机制砂。外加剂的选用应合理,应充分考虑设计、施工要求,并结合工程所处环境及混凝土原材料性能。
       混凝土配合比应在满足强度、耐久性和工作性的前提下, 合理选择水灰比尽可能降低水泥用量。
(3)优化混凝土施工工艺
      混凝土工程施工前,应结合项目实际情况编制良好的施工方案。施工方案中应制定保证钢筋及各类管线间距、位置及保护层厚度的措施,对施工缝的设置、混凝土的浇筑工艺及养护方法应进行明确。
       混凝土浇筑应尽量避免炎热天气、昼夜温差大及大风的日子。
       加强混凝土振捣工艺,振捣时要避免欠振、漏振、过振现象。混凝土浇筑后,在初凝前进行二次振捣及抹面处理,在终凝前再次对混凝土表面进行抹面处理,以此消除混凝土的泌水及内部气泡问题。
       加强现场管控,采取措施确保钢筋成型、水电管线和模板安装位置准确、牢固,杜绝人为因素造成的钢筋、水电管线等错位、偏移及保护层厚度不足等问题。
       杜绝过早加载现象,混凝土浇筑完成未达到 72 小时,强度等级未达到 1.2MPa 前,严禁在其上进行踩踏、堆放物料、安装模板及支架搭设等作业,同时应按规范要求制定拆模计划并严格执行。
(4) 加强混凝土养护
      要充分重视混凝土的早期养护对裂缝防治的重要意义。混凝土养护的最终目的是使混凝土的强度增长和正常硬化不受或少受外界影响,因此必须设法使混凝土温度缓慢下降,缩小降温过程中的内外温差,从而减小混凝土温度裂缝的产生,同时减少因天气干燥及大风影响导致的收缩裂缝。在对混凝土进行养护时,需要对养护方法与养护时间进行明确。现阶段对的混凝土养护,可采取必要的蓄水保温、表面覆盖塑料薄膜或湿麻袋等措施进行,特殊情况下也可以使用养护剂进行涂刷养护。养护时间一般为 7 ~ 28d。
(5)混凝土早期裂缝的处理
      混凝土早期裂缝的处理主要包括填充法和表面处理法两种。表面处理分为表面修补与表面涂抹,针对面积较大的漏水部位(主要指蜂窝麻面、变形缝等)其防渗堵漏适用表面修补法; 针对细且浅的裂缝,或是裂缝深度未到钢筋表面的发丝裂缝及不存在漏水问题的裂缝可以采用表面涂抹法如图一所示。对一般较宽裂缝的处理可用修补材料直接填充裂缝,对宽度小于 0.3mm、深度较浅的裂缝或裂缝中有填充物或用灌浆法难以产生效果及小规模裂缝的处理,可采用开 V 形槽后填充的办法处理。
表面修补与表面涂抹_文章发表





图一 表面修补法
4、 结束语
       综上所述,混凝土结构裂缝直接影响着房屋建筑的整体质量及安全,因此相关部门应该引起高度重视,特别是对混凝土早期裂缝的防治方面。首先要对施工过程中混凝土结构出现裂缝的原因进行系统分析,然后采取加强温度控制、优选混凝土原材料、优化混凝土施工工艺、加强混凝土养护等措施进行针对性的解决,从而确保房屋建筑工程的整体质量及安全。
参考文献
[1]GB50666-2011. 混凝土结构工程施工规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2012.
[2]北京土木建筑学会主编 . 混凝土工程现场施工处理方法与技巧[S].北京:机械工业出版社,2009.
[3]建筑施工手册(第五版)[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2012.
 

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